El estudio de las reacciones de las plantas a los estresores ambientales es clave para la agricultura sostenible

Un equipo de investigadores en Suecia obtuvo nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares asociados con las reacciones de las plantas a los factores ambientales estresantes, como tocar, poda o infección.

Los científicos exploraron el funcionamiento interno de tales reacciones y el comportamiento resultante de la planta, descubriendo nuevos factores genéticos cruciales que podrían afectar el rendimiento de los cultivos.

El equipo de la Universidad de Lund reiteró que las plantas reaccionan a los estímulos mecánicos para hacer frente mejor a las amenazas ambientales específicas.

El estudio publicado en Science Advances explicó que "la estimulación mecánica desencadena cambios rápidos en la expresión génica y afecta la apariencia de la planta (tigmomorfogénesis) y la floración”.

La tigmomorfogénesis se genera por estimulación repetida e incluye modificaciones significativas en la morfología de la planta, como enanismo, medula, alteración de las propiedades mecánicas del tallo, retraso en la floración, mejora de la fuerza de anclaje de las raíces y reducción de la apertura estomática.

Dichos cambios tienden a mejorar la capacidad de las plantas para resistir vientos fuertes y mejorar su respuesta a la infección. Además, estos cambios podrían fortalecer la resiliencia al frío, la salinidad o la sequía.

La nueva investigación y algunos otros estudios que exploran reacciones vegetales similares contribuyen a un mayor conocimiento de los mecanismos que los científicos creen que podrían ser cruciales para mejorar las técnicas agrícolas.

"La mecanoestimulación ha estado ganando atención como un método potencial para las prácticas de agricultura sostenible para mejorar la seguridad alimentaria”, escribieron los investigadores.

"Sin embargo, la respuesta de la planta a la estimulación mecánica es muy compleja, ya que depende de la intensidad de la carga mecánica y la frecuencia de las exposiciones”, agregaron. "Comprender el mecanismo molecular de la mecanopercepción y la tigmomorfogénesis de las plantas es imprescindible para aplicar este método a la agricultura a gran escala”.

Investigaciones anteriores identificaron mecanismos moleculares relacionados con la mecanopercepción de las plantas. Otros estudios señalaron la importante relación entre el ácido jasmónico y la señalización táctil.

"A pesar de muchos años de investigación sobre cómo se controlan las respuestas transcripcionales a la estimulación mecánica en las plantas, solo se han identificado y validado de manera consistente unos pocos reguladores”, escribieron los investigadores.

"Aquí, usamos genética inversa para caracterizar aún más los mecanismos moleculares que subyacen a la señalización táctil”, agregaron.

Por ejemplo, Olivier Van Aken, biólogo de la Universidad de Lund, dijo a la revista ScienceAlert: "Expusimos la planta de berro thale a un cepillado suave, después de lo cual se activaron miles de genes y se liberaron hormonas del estrés. Luego usamos la detección genética para encontrar los genes responsables de este proceso”.

Según su colega Essam Darwish, los resultados del estudio "resolver un misterio científico que ha eludido a los biólogos moleculares del mundo durante 30 años”.

"Hemos identificado una vía de señalización completamente nueva que controla la respuesta de una planta al contacto físico y al tacto”, agregó. "Ahora continúa la búsqueda de más caminos”.

Los investigadores creen que una mejor comprensión de esos mecanismos podría traer nuevas oportunidades para la agricultura global, con cambio climático y conflictos que amenazan la seguridad alimentaria en muchas regiones.

"Dado que clima extremo condiciones e infecciones patógenas a las que conduce el cambio climático, es de suma importancia encontrar nuevas formas ecológicamente responsables de mejorar la productividad y la resistencia de los cultivos”, concluyó Van Aken.

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